光照敏感面部識(shí)別的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]面部識(shí)別技術(shù)可以被利用來標(biāo)識(shí)各種應(yīng)用和上下文中的人。這樣的應(yīng)用和上下文可包括例如使用自然用戶接口的計(jì)算系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、身份認(rèn)證系統(tǒng)等等。當(dāng)在這些不同的應(yīng)用和/或上下文中使用時(shí)，面部識(shí)別系統(tǒng)可能遭遇到變化的光照(illuminat1n)條件，其對(duì)系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和可靠性提出了挑戰(zhàn)。在一個(gè)示例中，捕獲面部的圖像數(shù)據(jù)的成像傳感器可能隨著主體面部的光照的降低而生成增大的噪聲。結(jié)果，在低光照條件中，傳感器可能產(chǎn)生較低質(zhì)量的圖像，其可能會(huì)引起面部識(shí)別系統(tǒng)的不準(zhǔn)確的結(jié)果和不一致的性能。
[0002]在一些以前的方法中，降噪濾波器已經(jīng)在應(yīng)用面部識(shí)別技術(shù)之前被利用來減小圖像中的噪聲的量。然而，這些方法通常不考慮圖像被捕獲時(shí)所存在的光照條件來設(shè)定濾波器參數(shù)。結(jié)果，取決于光照條件，濾波器可能“過量校正(over-correct)”感興趣的區(qū)域而移除小的細(xì)節(jié)，或者“不足地校正(under-correct)”感興趣的區(qū)域而留下不合期望的噪聲。
[0003]在其它方法中，當(dāng)圖像被捕獲時(shí)入射到主體面部的光照方向和/或存在的光照模式可以被估計(jì)。這樣的數(shù)據(jù)可以被用來在應(yīng)用面部識(shí)別應(yīng)用之前預(yù)先處理圖像。然而，這些方法牽涉到對(duì)大量信息的聚集和處理，并且因此是在計(jì)算上是嚴(yán)苛的和昂貴的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，提供了用于面部識(shí)別的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，提供了用于生成針對(duì)面部識(shí)別的參考圖像的方法。該方法可以包括接收參考圖像數(shù)據(jù)，以及檢測表示參考面部的數(shù)據(jù)的參考亮度(luminance )，參考圖像數(shù)據(jù)包括表示參考面部的數(shù)據(jù)。如果參考亮度小于或者等于第一亮度閾值，那么該方法可以包括向參考圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用第一自適應(yīng)低通濾波器來創(chuàng)建第一被濾波的參考圖像。如果參考亮度大于第一亮度閾值并且小于或者等于第二亮度閾值，那么該方法可以包括向參考圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用第二自適應(yīng)低通濾波器來創(chuàng)建第二被濾波的參考圖像，并且向參考圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用第一自適應(yīng)低通濾波器來創(chuàng)建第一被濾波的參考圖像。
[0005]在另一個(gè)示例中，用于面部識(shí)別的方法可以包括接收用戶圖像并且檢測表示用戶面部的數(shù)據(jù)的用戶亮度，用戶圖像包括表示用戶面部的數(shù)據(jù)。該方法可以包括選擇對(duì)應(yīng)于用戶面部的用戶亮度的自適應(yīng)低通濾波器。該方法然后可以向用戶圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用自適應(yīng)低通濾波器來創(chuàng)建被濾波的用戶圖像。該方法可以包括向被濾波的用戶圖像應(yīng)用特征提取(extract1n)來創(chuàng)建被濾波的用戶圖像表示。
[0006]方法可以包括從含有多個(gè)被濾波的參考圖像表示的參考圖像數(shù)據(jù)庫中選擇被濾波的參考圖像表示。該被濾波的參考圖像表示可以包括已經(jīng)用自適應(yīng)低通濾波器被濾波的參考圖像。該方法然后可以包括確定被濾波的參考圖像表示是否與被濾波的用戶圖像表示相匹配。
[0007]本
【發(fā)明內(nèi)容】
被提供來以簡化的形式介紹概念的選擇，概念在下面的【具體實(shí)施方式】中被進(jìn)一步地描述。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不打算標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或者必要特征，也不打算被用來限制所要求保護(hù)的主題的范圍。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決在本公開內(nèi)容中的任何部分中所注意的任何或者所有缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0008]圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例的能夠進(jìn)行面部識(shí)別的計(jì)算設(shè)備的示意性視圖。
[0009]圖2是包括面部的參考圖像的示意性視圖。
[0010]圖3A和3B是圖示根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的用于生成針對(duì)面部識(shí)別的參考圖像的方法的流程圖。
[0011]圖4A、4B和4C是圖示根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的用于面部識(shí)別的方法的流程圖。
[0012]圖5是示出將所檢測的亮度映射到自適應(yīng)低通濾波器的一個(gè)示例的表。
[0013]圖6是計(jì)算設(shè)備的實(shí)施例的簡化的示意性圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例的計(jì)算設(shè)備10的示意性圖示。如在下面更詳細(xì)地解釋的，計(jì)算設(shè)備10可以被用來執(zhí)行用于生成一個(gè)或多個(gè)參考圖像的方法，所述參考圖像可被用來執(zhí)行面部識(shí)別。計(jì)算設(shè)備10也可以被用來執(zhí)行用于面部識(shí)別的方法，其將在下面更詳細(xì)地描述。還將領(lǐng)會(huì)的是，在其它示例中，具有與計(jì)算設(shè)備10相同或者相似的組件和計(jì)算方面(aspect)的計(jì)算設(shè)備可以被用來執(zhí)行用于生成在下面描述的一個(gè)或多個(gè)參考圖像的方法，以及執(zhí)行在下面描述的面部識(shí)別方法。
[0015]計(jì)算設(shè)備10可以采取以下形式:游戲控制臺(tái)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒(例如，電纜電視盒、衛(wèi)星電視盒)或者任何其它類型的適當(dāng)計(jì)算設(shè)備。關(guān)于計(jì)算設(shè)備10的組件和計(jì)算方面的附加細(xì)節(jié)在下面關(guān)于圖6來更詳細(xì)地進(jìn)行描述。
[0016]計(jì)算設(shè)備10可以包括參考圖像生成程序14，其可以被存儲(chǔ)在該計(jì)算設(shè)備的大容量存儲(chǔ)裝置18中。參考圖像生成程序14可以被載入存儲(chǔ)器22中，并且由計(jì)算設(shè)備10的處理器26運(yùn)行，從而執(zhí)行用于生成在下面更詳細(xì)地描述的參考圖像的方法和過程中的一個(gè)或多個(gè)。計(jì)算設(shè)備10也可以包括面部識(shí)別程序16，其可以被存儲(chǔ)在該計(jì)算設(shè)備的大容量存儲(chǔ)裝置18中。面部識(shí)別程序16可以被載入存儲(chǔ)器22中，并且由計(jì)算設(shè)備10的處理器26來運(yùn)行，從而執(zhí)行在下面更詳細(xì)描述的用于面部識(shí)別的方法和過程中的一個(gè)或者多個(gè)。
[0017]參考圖像生成程序14和面部識(shí)別程序16也可以包括一個(gè)或者多個(gè)自適應(yīng)低通濾波器，諸如第一自適應(yīng)低通濾波器28和第二自適應(yīng)低通濾波器32。如在下面更詳細(xì)描述的，參考圖像生成程序14可以使用一個(gè)或者多個(gè)自適應(yīng)低通濾波器來創(chuàng)建被濾波的參考圖像和相對(duì)應(yīng)的被濾波的參考圖像表示。相似地，面部識(shí)別程序16可以使用一個(gè)或者多個(gè)自適應(yīng)低通濾波器來創(chuàng)建被濾波的用戶圖像和相對(duì)應(yīng)的被濾波的用戶圖像表示，其可以與一個(gè)或者多個(gè)被濾波的參考圖像表示相比較。
[0018]自適應(yīng)低通濾波器可以采取各種各樣的形式，包括但不限于平均濾波器，諸如框式(box)平均濾波器、高斯(Gaussian)濾波器等等。將領(lǐng)會(huì)的是，可以利用適合于減小圖像中相鄰像素之間的強(qiáng)度變化的量并且在減小圖像中的噪聲的同時(shí)保留圖像中的圖案的任何濾波器或者逼近(approximating)函數(shù)。
[0019]自適應(yīng)低通濾波器包括可以隨著面部的圖像數(shù)據(jù)被捕獲時(shí)的主體的面部的光照而變化的至少一個(gè)濾波器參數(shù)。例如，在低通濾波器包括平均濾波器的場合，該濾波器可以包括可以隨著圖像數(shù)據(jù)被捕獲時(shí)的面部的光照而變化的內(nèi)核(kernel)。對(duì)于框式平均濾波器，內(nèi)核可以對(duì)應(yīng)于在確定平均時(shí)所采樣的像素鄰域(neighborhood)的大小。
[0020]在一個(gè)示例中，這樣的像素鄰域大小可能隨著光照降低而增大，并且隨著光照增大而降低。將領(lǐng)會(huì)的是，以這種方式，圖像數(shù)據(jù)的衰減(attenuat1n)可能隨著光照降低而增加，并且像素鄰域大小對(duì)應(yīng)地增大。例如，并且如在下面更詳細(xì)地解釋的，第一自適應(yīng)低通濾波器可以包括第一內(nèi)核，其表示第一框式像素鄰域并且提供第一衰減。第二自適應(yīng)低通濾波器可以包括第二內(nèi)核，其表示第二框式像素鄰域并且提供第二衰減。在這個(gè)示例中，第一框式像素鄰域大于第二框式像素鄰域。
[0021 ] 在其它的示例中，在自適應(yīng)低通濾波器包括高斯濾波器的場合，濾波器可以包括可以隨著圖像數(shù)據(jù)被捕獲時(shí)的面部的光照而變化的內(nèi)核。在這些示例中，內(nèi)核可對(duì)應(yīng)于高斯濾波器的寬度。在一個(gè)不例中，這樣的濾波器寬度可以隨著光照降低而增大，并且隨著光照增加而降低。以這種方式，圖像數(shù)據(jù)的衰減可隨著光照降低而增加，并且濾波器寬度對(duì)應(yīng)地增大。
[0022]還將領(lǐng)會(huì)的是，一個(gè)或者多個(gè)自適應(yīng)低通濾波器可以以各種各樣的方式來實(shí)施?？梢岳米赃m應(yīng)低通濾波器的任何適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式。
[0023]在一些示例中，參考圖像生成程序14和/或面部識(shí)別程序16可以由計(jì)算設(shè)備10從可移除的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)30 (在此處以DVD的形式示出)接收。除了其它的之外，可移除的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)30也可以采取以下形式:⑶、HD-DVD、藍(lán)光盤、EEPROM和/或軟盤。在其它示例中，可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(諸如